Как распределяются тормозные усилия. Система распределения тормозных усилий - EBD (Electronic Brake Force Distribution)

Система ABS, обладающая столь хорошим «послужным» списком: не позволяет блокироваться колёсам, обеспечивает прекрасную управляемость и эффективное торможение на скользких дорожных покрытиях, также имеет и существенные недостатки .

Но это не беда, если на автомобиле установлена ещё и другая система – EBD (Electronic Brakeforce Distribution) , которая вполне справляется с компенсированием недостатков ABS. Так как же работает система распределения тормозных усилий и зачем она нужна?

Что такое ABS? И какие у неё недостатки?

Антиблокировочная тормозная система в секунду может совершать от 15 до 25 циклов притормаживаний. Даже мега профессионал в сфере экстремального вождения ф силу физических факторов не в состоянии осуществить более 5 притормаживаний в секунду.

Задача ABS состоит в преобразовании постоянного давления водителем на педаль тормоза в периодическое, что позволяет сохранять контроль над автомобилем. То есть главной задачей ABS является сохранение управляемости.

Да, АБС - это прекрасная защита от «дураков» и крепкая опора для неопытных новичков, но есть и минусы:

Во время работы системы сложно провести расчёт и предсказать, когда она остановится, ведь торможение фактически контролирует не водитель;

Возможны задержки включения ABS, ведь для корректной работы она должна провести тест дорожного покрытия и просчитать коэффициент сцепления шин с ним. Такое возможно на скользкой дороге при езде на скорости свыше 130 км/ч. Это важно знать, чтобы быть готовым и не растеряться, подумав, что отказали тормоза!

Если происходит частое чередование неровного и неравномерного дорожного покрытия, система может не всегда правильно среагировать в какой момент и для какой дороги просчитать правильный коэффициент сцепления;

Если авто подскочило, система приостанавливает тормозное усилие. Это может привести к внезапной раскоординации водителя в момент бездействия ABS;

Антиблокировочная система устраняет даже мельчайшие попытки блокировки колёс, что может вызвать дискомфорт на рыхлых и сыпучих покрытиях;

ABS завершает свою функцию на скоростях до 10 км/ч. Да, это норма для легковых авто, но если взять в расчёт тяжеловесные машины, например инкассаторские или представительские бронированного типа, тут то может добавляться расстояние до полутора метров к тормозному пути, что может явно привести к ДТП.

Принцип работы ABS

АБС по способу своей работы несколько напоминает поведение опытного водителя за рулём автомобиля. Например, на ледяном покрытии, когда нужно прерывисто подтормаживать, удерживая колёса на грани блокирования. Кроме всего этого, ABS выравнивает работу колёс, регулируя автоматически тормозные усилия. Это происходит на таком уровне, чтобы автомобиль не утратил своей курсовой устойчивости.

Сложность технического исполнения не распространяется на принцип действия этой системы. После нажатия водителем на педаль тормоза, на тормозные механизмы колёс происходит воздействие тормозной жидкости. В месте контактирования автомобильных колёс с дорожным покрытием начинают возникать тормозные силы. В случае продолжения нажатия на педаль, тормозной эффект будет безусловно возрастать, но только до определенного момента . Если же далее увеличивать тормозное давление, то положительных результатов не стоит и ожидать, так как колёса просто напросто блокируются, вращение их прекращается, а скольжение же наоборот усиливается, хотя воздействие тормозных сил остаётся на том же уровне.

В следствии чего автомобилем становится уже практически невозможно управлять. ABS делает всё необходимое, чтобы такое развитие событий Вы попросту избежали. Получив сигналы от датчиков и сопоставив их нужным образом, блок управления АБС командует распределительному клапану уменьшить давление жидкости в тормозной системе, независимо от того с какой силой Вы осуществляете нажатие на педаль тормоза. Важное в принципе работы ABS и то, что система индивидуально определяет торможение каждого колеса , которое начало испытывать блокировку. Когда ситуация стабилизировалась и миновала блокировочная вероятность, давление тормозной жидкости нормализуется во избежание недотормаживания колёс.

Каждому водителю необходимо знать отличие вождения автомобиля, который оснащён АБС и автомобиля без данной системы. При езде на машине с АБС, смело жмите на тормоза, блокировки колёс не произойдёт. Иногда у водителей, пересевших со старых автомобилей на модели, оснащённые АБС, процесс привыкания проходит не просто. Ведь раньше с педалью нужно было «играть», а сейчас нужно просто давить тормоз в пол.

Принцип работы EBD

EBD следит за контролем распределения тормозного усилия по всем колёсам. Она оперирует данными, предоставленными блоком ABS. Каждое колесо автомобиля с установленной системой EBD оборудовано датчиками, передающими частоту вращения колёс путём электрических сигналов. Ещё системные датчики считывают давление в каждом колесе, определяя насколько автомобиль загружен. В общем EBD располагает данными о том, с какой скоростью передвигается автомобиль, насколько он загружен и насколько хорош контакт колёс с тем или иным дорожным покрытием. Большим плюсом является то, что считывание данных происходит отдельно и независимо с каждого колеса. Это позволяет максимально правильно распределять тормозные действия, избегая потерь в управлении.

Принцип работы EBD можно охарактеризовать на обычном простом примере перетягивания каната. Пока обе команды прилагают равных усилий для перетягивания, канат находится в недвижимом положении. Но если хоть один участник соревнования сложит руки, большая часть каната окажется на стороне соперников. Аналогия проглядывается и в случае с EBD. Во избежание срыва автомобиля в занос, электроника равномерно распределяет усилия, чтобы помочь ослабленному колесу, если необходимо, ослабляя и другие.

Разница между ABS и EBD

EBD является своего рода продолжением, помощником ABS. Основным различием между EBD и ABS является факт помощи водителю не только во время экстренного торможения, но и при каждом нажатии на педаль в обычных ситуациях. EBD всегда помогает водителю в управлении при совершении любого рода торможений. Система EBD анализирует положение каждого колеса отдельно во время торможения, распределяя необходимое усилие среди них. Такая система прекрасно работает при торможении на поворотах на смешанном покрытии, сберегая курсовую устойчивость автомобиля, в котором центр масс смещается в сторону внешнего радиуса колёс. В этом случае усилия тормозной системы распределяются как между автомобильными осями , так и между всеми колёсами. EBD более эффективно помогает сохранить траекторию движения и минимизировать вероятность ухода в занос, чем ABS.

История появления EBD

Система EBD технология достаточно не новая. Разработка её инженерами началась ещё в прошлом веке. И уже в конце 80-ых этой системой успешно были оборудованы новые автомобили. Разработчики, трудившиеся для автомобильных гигантов, заметили, что система ABS не справляется полностью с задачей, что на неё возложена. Исследования показали, что при торможении основную нагрузку на себя принимают передние колёса.

Антиблокировочная система, конечно, предотвращала клин передних колёс, но задние оставались без движения, что способствовало заносу автомобиля.

Исследования, проведённые в конструкторских бюро, показали, что тормозные усилия равномерно распределяются между всеми шасси автомобиля, но колёса подвергались абсолютно разным условиям. Фундаментальным фактором явилось сцепление колёс с тормозной поверхностью. В результате каждое колесо вело себя индивидуально . Из-за того, что задние колёса подвергались блокированию, это приводило к бросаниям кузова автомобиля из стороны в сторону. Свободное движение передних колёс способствовало управлению водителем автомобиля. Все эти показатели и повлияли на разработку и создание системы распределения тормозных усилий EBD.

На каких автомобилях устанавливается?

Антиблокировочные системы торможения планировали изначально применять в авиационной сфере, но наладить серийное производство в больших объёмах не удалось. Позже, как известно, ABS стали устанавливать на автомобили и мотоциклы.

В наше время EBD в совокупности с ABS устанавливают на большую часть грузовых и легковых автомобилей , мотоциклы, дабы исключить возможность перелёта водителя через руль и даже прицепы.

На чтение 3 мин.

Система EBD это не новая технология. Инженеры занялись ее разработкой еще в прошлом веке.ABS и EBD разработаны для совместного использования, что повышает их общую эффективность.

Сегодня электроникой в автомобиле никого не удивишь. Все больше узлов в современном транспорте управляются и контролируются не механикой и не человеком, а микрочипами. Такой стремительный рывок в научно-техническом прогрессе позволил многим разработчикам позаботиться об улучшении безопасности водителей и пассажиров. Среди всевозможных новшеств, сотрудникам конструкторских бюро пришлось поработать и над усовершенствованием системы остановки автомобиля.

Новые разработки помогли избежать заклинивания колес при экстренном надавливании на педаль тормоза.

Прогресс не стоял на месте, и в этой области стали появляться новые технологии, направленные на обеспечение безопасной езды. Среди них EBD (Electronic Brake Distribution) электронная система, которая распределяет тормозные усилия. Каковы преимущества этой разработки и что она собой представляет?

Немного истории

Система EBD это не новая технология. Инженеры занялись ее разработкой еще в прошлом веке, и уже к концу 80-х годов систему можно было встретить в новых автомобилях. Разработчиками автомобильных гигантов было замечено, что система антиблокировочного торможения (ABS) не справляется со всей, возложенной на нее, задачей. Во время исследований стало понятно, что основная нагрузка при торможении приходится на передние колеса.

Антиблокировочная система, в свою очередь, позволяла избежать заклинивания при торможении передних, однако, задние колеса находились в неподвижном состоянии, что приводило к заносу транспорта.

Во время исследований конструкторских бюро было выяснено, что распределения тормозных усилий, в момент самого торможения, происходят равномерно на все шасси автомобиля. Однако сами колеса при этом находились в совершенно разных условиях. Решающим фактором было сцепление колеса с поверхностью торможения. Как результат, поведение каждого шасси было индивидуальным. Так, поскольку блокирование приходилось на задние колеса, это приводило к тому, что кузов транспорта начинало забрасывать в сторону. Передние же были свободны от стопора, что позволяло водителю управлять транспортом. В связи с этим появилась необходимость в разработке системы распределения тормозных усилий.

Как это работает

Конструкция EBD включает в себя:

1. Датчики скорости вращения колес. Эти же датчики передают данные и для системы антиблокировки торможения.

2. Электронный блок управления системой. Как и датчики, блок также подключен к системе ABS.

3. Клапаны тормозной магистрали. Включают в себя клапаны обратного типа и редукционного.

В момент экстренного торможения срабатывает антиблокировочная система, которая запускает механизм распределения тормозных усилий. На блок управления передается информация с датчиков о скорости вращения шасси.

Далее, система анализирует полученную информацию, устанавливая у каких колес сцепление с поверхностью дороги наиболее максимальное. На основании полученных результатов система проводит распределение тормозных усилий. Сигнал посылается из блока управления к клапанам тормозной системы, которые регулируя давление, осуществляют распределение нагрузки: для задних колес чуть больше, чем для передних. Тем самым баланс усилий на шасси выравнивается.

В то же самое время системе антиблокировки поступает сигнал об успешном распределении тормозных усилий и она производит разблокировку колес. Это позволяет водителю сохранить устойчивость автомобиля на дороге, что делает передвижение более безопасным. ABS и EBD разработаны для совместного использования, что повышает их общую эффективность.

Система распределения тормозных усилий предназначена для предотвращения блокировки задних колес за счет управления тормозным усилием задней оси.

Современный автомобиль устроен так, что на заднюю ось приходится меньшая нагрузка, чем на переднюю. Поэтому для сохранения курсовой устойчивости автомобиля блокировка передних колес должна наступать раньше задних колес.

При резком торможении автомобиля происходит дополнительное уменьшение нагрузки на заднюю ось, так как центр тяжести смещается вперед. А задние колёса, при этом, могут оказаться заблокированными.

Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов . Другими словами, система использует конструктивные элементы системы ABS в новом качестве.

Общепринятыми торговыми названиями системы являются:

• EBD , Electronic Brake Force Distribution ;
• EBV , Elektronishe Bremskraftverteilung .

Принцип работы системы распределения тормозных усилий

Работа системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:

1. удержание давления;
2. сброс давления;
3. увеличение давления.

По данным датчиков частоты вращения колес блок управления ABS сравнивает тормозные усилия передних и задних колёс. Когда разница между ними превышает заданную величину, включается алгоритм системы распределения тормозных усилий.

На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес.

Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается.

При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.

Работа системы распределения тормозных усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.

У разных производителей имеет названия:
Electronic Brake Force Distribution – EBD
Elektronishe Bremskraftverteilung – EBV

Система электронного распределения тормозных сил (РТС) обеспечивает одинаковое торможение всех колес автомобиля. РТС перераспределяет тормозные усилия между колесами так, чтобы обеспечить наибольшую эффективность торможения без потери управления автомобилем даже при максимальном усилии торможения. Это обеспечивается вне зависимости от количества находящихся в салоне пассажиров, массы груза и соответственно нагрузки на каждое колесо. Система также срабатывает, когда под действием сил инерции на поворотах или при торможении колеса нагружаются по-разному.
Система РТС работает совместно с АБС и вступает в действие раньше ее.

Рисунок:
Схема работы РТС:
а – вход в поворот без торможения;
б – начало торможения (тормозное усилие равномерно распределено по колесам на осях – риск заноса);
в – РТС подключена – перераспределение тормозных сил на колесах

EBD заменяет собой известные по обычным тормозным системам клапаны управления давлением в тормозной системе или межосевые регуляторы тормозных сил. Задача EBD - предотвращение создания избыточного тормозного усилия на задних колесах еще до срабатывания ABS.
Если проскальзывание одного из колес, определенное датчиком АБС, превышает критическое значение, открывается выпускной клапан и давление в тормозном контуре снижается.
Насос высокого давления при этом не задействуется.
Если, несмотря на это, колесо блокируется, включается система ABS. EBD требует точной регулировки давления, поэтому в ней часто применяются пропорциональные клапаны, открытием которых можно управлять плавно, тем самым точно регулируя давление в тормозных контурах.
EBD в поворотах обеспечивает стабильность автомобиля при торможении в повороте, включается она "в предзоне" срабатывания ABS.
Из-за динамического перераспределения нагрузок при прохождении поворота, относительные нагрузки на внешние колеса увеличиваются, а на внутренние - уменьшаются. Поэтому при торможении внутренние в повороте колеса будут более подвержены блокированию. Система распределения тормозных сил в поворотах снижает давление в тормозных контурах внутренних колес, в результате чего боковая сила остается неизменной. Оценка необходимости снижения давления в тормозной магистрали делается по степени проскальзывания колес.
При проезде крупных неровностей на проезжей части может происходить кратковременный разрыв контакта колеса с дорогой, когда колесо не успевает "вовремя опуститься". Если в этот момент водитель нажмет на педаль тормоза, то такое колесо окажется мгновенно заблокированным. В обычной системе ABS блокирование колеса вызовет немедленное и снижение тормозного давления в соответствующем контуре. В результате этого колесо не будет заторможено и после восстановления контакта с дорожным покрытием не будет создавать тормозного усилия, увеличивая тормозной путь. Система управления амортизаторами получает сигналы от датчиков хода подвески и на их основе оценивает состояние дорожного покрытия. Сигнал передается модулю управления ABS, и он переключается в специальный режим, в котором снижение давления в тормозных контурах замедляется.

Современная машина буквально напичкана различными системами стабилизации и безопасности. Принцип их работы таков, что без ошеломляющего числа электронной начинки для их исправного функционирования попросту не обойтись. Тема сегодняшней статьи - система распределения тормозных усилий EBD. Мы расскажем о том, какие преимущества дает тот принцип работы, которым обладает система, и дадим исчерпывающий ответ на вопрос, как она работает.

Основные преимущества

Система EBD - это достаточно новая технология, если, конечно, сравнивать ее с классической системой АБС, которая устанавливается на серийные машины последние три десятка лет. EBD появилась в начале 90-х, и впервые ее стали применять на автомобилях зарубежного производства.

Появление такой системы было предписано теми, кто обеспечивал безопасность движения на дорогах общего пользования. Проанализировав статистику, инженеры выяснили, что АБС не решает проблему предотвращения заносов, а сокращение тормозного пути происходит далеко не всегда.

Именно это и потребовало того, что была разработана система распределения тормозных усилий, которая решала бы большинство проблем, возникающих у водителя при очередном экстренном торможении.

Что же это за проблемы? Дело в том, что, когда машина начинает резко тормозить, на ее колеса ложится разная по своему усилию нагрузка. При этом даже у автомобиля, оснащенного системой АБС, тормозное усилие на все четыре колеса окажется одинаковым.

Но не стоит забывать о том, что на колеса легла разная нагрузка. Это приведет к тому, что одна ось будет проскальзывать, тогда как другая, сцепление с дорогой которой несколько выше, уже будет заблокирована. Это приведет к смещению силы сопротивления, которая прикладывается к машине, и автомобиль в конечном счете развернет. Не стоит лишний раз напоминать и о том, что это грозит аварией и потерей управления, что особенно важно при передвижении на скользком покрытии, будь то лед или мокрый асфальт.

Система EBV создана для того, чтобы распределять тормозные усилия строго определенным образом. Их распределение происходит так, что колеса, которые наименее сцеплены с дорогой, получат наименьшее тормозное усилие, что приведет к отсутствию блокировки и последующего за ней заноса.

Колеса, которые сцеплены с асфальтом лучше всего, будут затормаживаться с большим усилием. В конечном счете это приведет к тому, что все четыре колеса будут тормозить одинаково. За счет этого безопасность водителя и пассажиров возрастет многократно, и торможение будет происходить более комфортно и предсказуемо.

Детальный взгляд

Принцип работы такой системы достаточно прост. Весь функциональный узел состоит всего из трех блоков, которые соединены друг с другом последовательно и функционируют синхронно. Так, в обязательном порядке на машину устанавливаются специальные клапаны, которые могут регулироваться при помощи сервопривода или гидравлически. Принцип работы этих клапанов таков, что при подаче электрического импульса они могут открываться или закрываться определенным образом, регулируя напор тормозной жидкости.

Открытие клапанов контролирует блок управления, принцип работы которого основан на применении платы и вживленного в него программного обеспечения. Блок получает сигналы от датчиков, которые подключены к ступицам колес и оценивают скорость их вращения в момент, когда тормозная педаль была нажата.

За счет этого система работает постоянно, ведь блок управления и датчики становятся активными ровно в тот момент, когда водитель запускает двигатель. Это приводит к тому, что водитель и пассажиры всегда находятся в безопасности, а торможение не становится неприятным сюрпризом, который может привести к ДТП.

Резюме

Система распределения тормозных усилий - это мощное средство, которое многократно повышает безопасность водителя и пассажиров. Применение такой системы приводит к тому, что авто становится более предсказуемым на дороге, а торможение не оборачивается опасным заносом, который может привести к печальным последствиям.